[发明专利]一种可调脉宽半导体蓝光激光器模块的实现方法

说明书

本发明公开了一种可调脉宽半导体蓝光激光器模块的实现方法。它包括外壳，外壳上安装有偏振合束器、输出镜和若干个子模块，偏振合束器置于子模块的前方，输出镜置于偏振合束器的前方，子模块包括安装在外壳上的热沉载体，热沉载体上安装有驱动电路控制板、高速光电探测器PD芯片和若干个COS蓝光半导体激光器芯片，驱动电路控制板的基板是氮化铝陶瓷或是FR4材质的PCB板，驱动电路控制板分别与高速光电探测器PD芯片和COS蓝光半导体激光器芯片电连接，COS蓝光半导体激光器芯片与偏振合束器的位置相对应。本发明的有益效果是：高峰值功率；小体积；脉宽可在连续和ns级脉冲输出自由调谐切换；具有脉冲同步输出自校准功能。

技术领域

本发明涉及工业激光加工相关技术领域，尤其是指一种可调脉宽半导体蓝光激光器模块的实现方法。

背景技术

高峰值功率激光在焊接、材料表面处理等工业加工领域有广泛的应用，目前应用在此类领域的主要是红外波段，相对于蓝光450nm波段，有色金属在红外波段的光吸收比蓝光低很多，铜吸收蓝光的强度效率是吸收红外线的13倍，可达70%。

随着新能源汽车的逐渐兴起，对于有色金属的加工需求越来越强烈，比如电池电极焊接，接线端子焊接等。但是，目前存在的缺点是现有的半导体激光器蓝光激光模块的大部分都是连续功率输出，峰值功率低，体积偏大，脉宽无法自由切换，同时很难实现ns级脉宽的高峰值功率输出，一定程度上限制了半导体蓝光激光器的应用。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中半导体蓝光激光模块的峰值功率低，体积偏大，脉宽无法自由切换的不足，提供了一种高峰值功率，小体积，脉宽可在连续和ns级脉冲输出自由调谐切换，以及具有脉冲同步输出自校准功能的可调脉宽半导体蓝光激光器模块的实现方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种可调脉宽半导体蓝光激光器模块的实现方法，包括子模块的封装和激光器模块的整体组装，所述子模块的封装包括以下步骤：

步骤一，将若干个COS蓝光半导体激光器芯片等间隔的封装到热沉载体上；

步骤二，将驱动电路控制板和高速光电探测器PD芯片安装到热沉载体上，并通过金丝键合的方式实现驱动电路控制板分别与COS蓝光半导体激光器芯片的正负极和高速光电探测器PD芯片的正负极电连接，其中驱动电路控制板的基板是氮化铝陶瓷或是FR4材质的 PCB板，所述驱动电路控制板具有驱动激光器的驱动电路以及带有控制各个激光器单元的脉冲同步输出自校准功能的控制电路，所述高速光电探测器PD芯片可提供每路激光的反馈回波光信号；

步骤三，给驱动电路控制板供电，顺序点亮每个COS蓝光半导体激光器芯片，通过高度探测器PD芯片反馈回来的光信号，一次确定每个COS蓝光半导体激光器芯片的输出光脉冲延时T，然后驱动电路控制板上的脉冲同步输出自校准功能的控制电路根据反馈回来的时间T调整各个COS蓝光半导体激光器芯片的脉冲输出时间，以此达到各个COS蓝光半导体激光器芯片脉冲同步输出的目的；

步骤四，在热沉载体上且位于COS蓝光半导体激光器芯片的前方依次安装快轴准直镜和慢轴准直镜，并保持COS蓝光半导体激光器芯片、快轴准直镜和慢轴准直镜位于同一直线上，通过快轴准直镜和慢轴准直镜对COS蓝光半导体激光器芯片发出的激光进行准直，以压缩发散角；

步骤五，在热沉载体上且位于慢轴准直镜的前方安装45°反射镜，以实现光束45°偏折；

所述激光器模块的整体组装包括以下步骤：

步骤a，将封装好的所有子模块分成两路并通过安装阶梯的形式安装到外壳上，以实现光的堆叠；

步骤b，在外壳上且位于两路子模块的前方依次安装偏振合束器和输出镜，两路子模块射出的激光经偏振合束器合束成一路光后，再通过输出镜实现激光的输出。